Contato e cabeçalho frio do núcleo

Como o componente principal do sistema de contato elétrico em aparelhos elétricos de baixa tensão, os contatos de prata são amplamente utilizados em relés, interruptores, contatores, disjuntores e outros produtos. Seu desempenho afeta diretamente a capacidade de comutação, a vida útil e a confiabilidade da segurança dos aparelhos elétricos. Com o desenvolvimento da fabricação de precisão, o método de formação de contato com liga de prata de forjamento a frio tornou -se o processo convencional para a fabricação de contatos de prata devido às suas vantagens de alta eficiência, alta consistência e baixo custo.

De acordo com os materiais utilizados e o nível estrutural, os contatos de prata elétrica podem ser divididos aproximadamente nas seguintes categorias:

Tabela: comparação de desempenho e processo de diferentes tipos de contatos de prata

O cabeçalho frio é uma tecnologia que usa um dado e um soco para executar o plástico de temperatura ambiente formando em fios de metal, que possui as características de alta eficiência, baixa perda de material e alta repetibilidade. O processo de cabeçalho fria dos rebites da liga de prata é dividido nos três tipos a seguir, de acordo com o nível estrutural:

1. Cabeça a frio de contatos de prata integral tradicionais (cabeçalho fria de camada única)

Material: fio de liga de prata ou prata (Agni, AGSNO₂, AGCDO, etc.)

Fluxo de processo:

Carregando → Cabeça a frio de um pontapé-de-um-punche → Limpeza → Recuço → Limpeza → Inspeção

Recursos: Processo simples, adequado para aplicações de corrente pequena e média, boa integridade de contato, mas alto custo de material.

2. Tecnologia de cabeçalho frio de dois socos de dois socos para contatos de prata bimetal (estrutura de duas camadas)

Material: fio de liga de prata + fio de cobre
Fluxo de processo:

Fio de prata → Fio de cobre → Dimidas de dois socos de dois socos → Limpeza → Recuço → Limpeza → Inspeção
Vantagem:

Reduza o uso de prata e o custo
Espessura controlável da camada de prata, adequada para produção automática em lote
Boa condutividade e força estrutural

3. Tecnologia de cabeçalho frio de três socos de três socos para contatos de prata trimetal (estrutura de três camadas de alto desempenho)

Material: fio de liga de prata + fio de cobre + fio de liga de prata
Fluxo de processo:

Fio de prata → Fio de cobre → Fio de prata op
Características:

Controle preciso da camada de prata na cabeça e na camada de prata no pé
A camada de prata e a base de cobre são fortalecidas pela camada de transição da liga
Pode ser usado para alternar interruptores, relés de controle industrial etc.
Comparado com os contatos gerais de prata, ele pode reduzir mais de 50% do custo do material

Durante o processo de cabeçalho frio dos rebites de contato sólido de prata, a resistência à precisão e desgaste do molde determina diretamente a qualidade do produto e a vida útil do molde.

Material de molde: aço de tungstênio de grãos ultrafinos (liga dura YG15, YG20C)
Precisão do molde: a tolerância é controlada dentro de ± 0. 005 mm
Estrutura de molde:

Moldivo superior: o soco é usado para perfurar a superfície prateada da cabeça
Moldivo inferior: a cavidade da formação controla com precisão a profundidade e a forma da camada de prata
Resfriamento e lubrificação: lubrificante microemulsificado especial para garantir o controle da temperatura do molde e perturbação suave

O desempenho do cabeçalho frio tem altos requisitos para a plasticidade das ligas de prata. Controlar a uniformidade da estrutura da liga e menos impurezas pode melhorar significativamente a qualidade da formação e a consistência da superfície da prata da cabeça.

1. A importância do controle da camada de prata:

O controle do processo dos contatos elétricos de prata a produção de cabeçote a frio é o link principal para garantir a consistência da qualidade do produto, entre os quais o controle da camada de prata da cabeça é particularmente crítico, o que determina diretamente o desempenho elétrico e o custo de produção do produto. Como um método tradicional para a produção de contatos compostos, o processo de dois socos tem o ponto-chave técnico de alocar com precisão a deformação dos dois processos para garantir a distribuição razoável da camada de prata no produto final. O primeiro soco geralmente completa a formação pré-ajuste e preliminar do material, e a deformação é controlada em 30-50%. Nesta fase, atenção especial deve ser dada ao fluxo síncrono da camada de prata e ao substrato para evitar a separação da interface; O segundo soco completa a formação de forma final e acabamento de tamanho, e a deformação é de cerca de 20-30%. Nesse momento, a precisão correspondente do molde afeta diretamente a espessura e a qualidade da superfície da camada de prata na cabeça. Durante o estágio de depuração do processo, a distribuição da camada de prata precisa ser confirmada pela detecção de fatia e os parâmetros do molde são ajustados até que a tolerância à espessura da camada de prata atinja ± 0. 02mm.

O processo de três socos é uma tecnologia avançada para a produção de contatos elétricos trimetal. Comparado com o método tradicional, um processo de formação de transição é adicionado para tornar o fluxo de metal mais controlável. O fluxo de processo típico é: o primeiro soco completa a pré-atualização do material e a distribuição preliminar da camada de prata (deformação 30-40%); O segundo soco realiza a formação de transição e a distribuição de volume da camada intermediária (como a camada de níquel) (deformação 25-35%); O terceiro soco executa o acabamento final e a modelagem de tamanho (deformação 15-25%). Esse método de formação progressiva de várias etapas pode controlar efetivamente a taxa de espessura de cada camada funcional e distribuir uniformemente a camada de prata, mesmo que seja tão fina quanto 0. 1mm. O processo de três socos requer maior precisão do equipamento, e a coaxialidade entre cada estação deve ser controlada em 0. 005mm. A folga entre o soco e a matriz geralmente é apenas 1-2% da espessura do material.

Faixa de controle de espessura:{{0}}. 2–1,0 mm (projetado sob demanda)
Requisito de precisão:dentro de ± 0. 03 mm
Método de detecção:Sistema de detecção automática de projetor de exibição digital
Otimização do processo:A perturbação precisa e estável é alcançada através do ajuste da cavidade do molde e controle da pressão de perfuração

2. Controle de consistência:

Use um dispositivo de alimentação automático e sistema de medição
Correção automática do comprimento do produto, tolerância e nivelamento da cabeça

1. Reconeração de alta temperatura e difusão de liga

Objetivo: Elimine o estresse resistente ao frio e aumente a força de ligação entre a camada de prata e a matriz de cobre
Método: Forno de recozimento de alta temperatura
Temperatura: 350-500 graus, mantenha quente por 30 a 60 minutos

2. Tratamento de limpeza de superfície

As manchas de petróleo e residentes de impureza na superfície dos contatos de prata pura afetarão significativamente a resistência ao contato e o desempenho do arco e devem ser limpos.

Fluxo de processo:

Degolhas ultrassônicas de vários tanques → Enxaguamento de água pura → secagem
Padrão de limpeza:

Sem impressões digitais, filme de óleo ou micropartículas na superfície
Valor de medição de resistência qualificado (menor ou igual a 1mΩ)
 

1. Método de embalagem

Embalagem de secagem a vácuo: Evite oxidação
Material de absorção de umidade: Mantenha-se seco
Embrulho de espuma à prova de choque: prevenir solavancos e deformação

2. Ambiente de armazenamento

Temperatura: 10 \ ~ 35 graus; Umidade:<60%RH
Evite a luz solar direta e gases corrosivos

3. Sugestões de uso

Verifique se a superfície da prata está limpa e livre de oxidação antes de usar

Recomenda -se usar equipamentos de rebitagem automática para instalação para garantir a consistência do contato

Para aqueles que foram armazenados por mais de 6 meses, é recomendável limpar novamente a superfície antes de usar

Os contatos de liga de prata forjados a frio são amplamente utilizados nos campos a seguir devido à sua estabilidade, custo-efetividade e versatilidade:

A tecnologia de fabricação de contatos de liga de prata forjada a frio é um progresso importante no campo dos contatos de prata para aparelhos elétricos de baixa tensão. Através de atualizações de processo, como um soco de dois socos e três socos, não apenas a eficiência da produção foi bastante aprimorada, mas também resultados significativos foram alcançados na redução dos custos de material e na melhoria da consistência da camada de prata e desempenho de contato. Com o desenvolvimento da automação e da fabricação inteligente, o processo de cabeçalho fria de contato de prata fino será aplicado em larga escala em mais campos, ajudando a tecnologia de conexão elétrica a mudar para um nível mais alto.

O cabeçalho frio é uma tecnologia de processamento comumente usada na formação de metais. Refere-se a um método de fabricação eficiente e de alta precisão que aplica alta pressão ao fio de metal à temperatura ambiente para torná-lo plasticamente se deformar no molde para obter uma forma predeterminada. Como o componente condutor magnético do núcleo no sistema de circuito magnético do relé, o núcleo do relé é amplamente produzido pelo processo de núcleo de cabeçalho frio para formação de lote, que tem as características de uma alta taxa de economia de material, boa consistência dimensional e alta eficiência de produção.

O núcleo de ferro do relé é um componente condutor magnético chave no sistema de circuito magnético interno do relé. Frequentemente, funciona com ferro, armadura e outros componentes para formar um circuito magnético fechado após a bobina eletromagnética ser energizada para realizar a atração eletromagnética. Em circunstâncias normais, o núcleo do relé precisa ter as seguintes características:

(1). Alta permeabilidade magnética para garantir a sensibilidade do circuito magnético;

(2). Força coercitiva baixa para reduzir o magnetismo residual;

(3). Boa consistência dimensional para garantir a precisão da montagem do componente;

(4). Superfície limpa e pode ser eletroplatada, que é propícia à resistência à corrosão e à melhoria da condutividade.

Para atender a esses requisitos, um núcleo de ferro puro elétrico é a escolha de material mais usada, especialmente o material DT4C (também conhecido como ferro puro C), que possui permeabilidade magnética extremamente alta e teor de carbono extremamente baixo e é o material convencional na produção de núcleo de cabeça fria.

1. Seleção de material: fio de ferro puro elétrico

A matéria -prima usada para o núcleo de cabeçalho fria geralmente é o fio DT4C de ferro puro elétrico, que possui um teor de ferro superior a 99,8%, excelente controle de impureza e excelentes propriedades magnéticas. De acordo com os requisitos do diâmetro do núcleo, os fios com um diâmetro de fio entre φ2. 0 mm-a6. 0 mm são geralmente selecionados, o que deve ter uma boa plasticidade e propriedades de processamento a frio.

2. Dado de cabeçalho frio: liga de aço de tungstênio de alta resistência

A formação do núcleo de cabeça fria depende de morre de alta precisão, e o material comumente usado é a liga de aço de tungstênio (dado de liga dura), que possui resistência de desgaste extremamente alta e resistência à pressão. O design da estrutura da matriz do cabeçalho frio inclui matriz de punção, matriz côncava, matriz guia, etc., para garantir o fluxo de metal uniforme durante o processo de impacto e evitar defeitos como rachaduras e tensão.

3. Formação de cabeçote frio: um dado dois socos ou processamento de várias estações

O processo de cabeçalho frio do núcleo de ferro geralmente adota um processo de dois socos, e a formação da cabeça e a modelagem de haste é concluída através de dois impactos; Para núcleos de ferro com estruturas mais complexas ou dimensões mais precisas, as máquinas de cabeçote a frio de várias estações também podem ser usadas para a formação passo a passo. O núcleo da bobina do relé desse processo é manter uma carga de impacto estável, lubrificação suficiente e moldes concêntricos para evitar problemas como inclinação e excentricidade.

A precisão dimensional é um indicador importante na produção de cabeça fria de núcleos de ferro de relé, especialmente o comprimento total do núcleo de ferro, diâmetro da cabeça, raio de transição do ombro, nivelamento da superfície final, etc., que precisam ser estritamente controlados para atender aos requisitos de tolerância da montagem a jusante.

Os principais itens de controle incluem:

Coaxialidade: Verifique se o campo magnético é distribuído uniformemente após o núcleo do eletromagnet estar instalado na bobina;
Segurança: afeta o ajuste do garfo e a estabilidade da sucção;
Estabilidade dimensional: relacionada à intercambiabilidade do produto;
A nivelamento final: afeta a qualidade do contato com o jugo ou a concha.

Tabela: Principais indicadores de desempenho do fio elétrico de ferro puro TD4C

O cabeçalho frio é um forte processo de deformação plástica, que causará a deformação de grãos de ferro puro elétrico e a concentração de tensão, reduzindo assim suas propriedades magnéticas. Portanto, o núcleo de cabeça fria deve sofrer um recozimento de alta temperatura após a formação, geralmente o recozimento a 900 graus -1100 grau para 1-2 horas sob uma atmosfera protetora para restaurar sua permeabilidade magnética original e propriedades magnéticas moles. A atmosfera protetora geralmente usa nitrogênio ou hidrogênio para evitar a oxidação da superfície do núcleo de ferro puro eletricista e afeta a qualidade da eletroplicação subsequente.

Tabela: Exemplo de parâmetros de processo de recozimento de alta temperatura para o núcleo TD4C

Após o recozimento, a superfície do núcleo de ferro DT4C forjada a frio pode ser ligeiramente oxidada e precisa ser em conserva ou polida. Em seguida, o revestimento pré-cobre e o tratamento de superfície de níquel são realizados de acordo com os requisitos reais de aplicação:

A espessura da camada de níquel é geralmente controlada a 3μm ~ 8μm;
A camada de níquel desempenha o papel da prevenção da ferrugem, melhorando a condutividade de contato e aumentando a resistência à corrosão;
O processo de eletroplicação precisa garantir a uniformidade e a força de ligação para evitar o derramamento.

Tabela: Padrão de inspeção de qualidade para revestimento de níquel do núcleo de relé

Para evitar a oxidação, ferrugem ou hematomas do núcleo forjado a frio após o recozimento, atenção especial deve ser dada à sua embalagem e armazenamento:

Enrole com óleo anti-rustal ou filme anti-assassinato;

Mantenha seco e guarde à temperatura ambiente, evite a luz solar direta ou ambientes úmidos;

Evite um forte impacto durante o transporte para evitar a deformação do núcleo do relé de ferro puro ou degradação das propriedades magnéticas.

A embalagem e o armazenamento são igualmente importantes para manter a qualidade do núcleo de aço do relé. O núcleo de ferro banhado a níquel deve ser embalado em embalagens antiestáticas para evitar a adsorção de poeira causada pela eletricidade estática gerada pelo atrito durante o transporte. Os pequenos núcleos de ferro são geralmente embalados em sacos antiestáticos de PE em peças/peças/bolsas {3}} e dessecante (como sílica gel, 5-10 g/100 peças) é adicionado; Os grandes núcleos de ferro podem ser carregados em bandejas de bolhas separadas por espuma. A caixa de embalagem externa deve indicar o nome do produto, especificações, quantidade, data de produção e rótulos à prova de umidade e à prova de choque. O ambiente de armazenamento requer uma temperatura de 15-30, uma umidade relativa menor ou igual a 65%e está longe de campos magnéticos fortes e gases corrosivos. A gestão do inventário segue o princípio "Primeiro in, primeiro out". O período de armazenamento recomendado para núcleos de ferro níquel é de 6 meses. Se o período for excedido, a qualidade do revestimento precisará ser re-inspecionada.

Os núcleos de forjada a frio são amplamente utilizados em vários relés eletromagnéticos, e os tipos comuns incluem:

(1). Relés de comunicação: requer um pequeno tamanho de núcleo e alta permeabilidade magnética;

(2). Relés automotivos: requer forte resistência a choque e alta confiabilidade;

(3). Relés de controle industrial: concentre -se na estabilidade de sucção e estabilidade térmica;

(4). Relés domésticos inteligentes: enfatize a miniaturização e a consistência.

Nesses relés, os núcleos de forjada a frio são geralmente rebitados com estampamentos elétricos de ferro de joio de ferro puro para formar um sistema completo de circuito magnético, que finalmente determina o desempenho eletromagnético e as características de resposta do relé.

A tecnologia de forjamento a frio desempenha um papel insubstituível na produção em massa de núcleos de relé para relés eletromagnéticos com sua alta eficiência, alta precisão e baixo custo. Da seleção elétrica do material de ferro puro, o projeto do molde de aço de tungstênio e o controle de precisão dimensional, a um tratamento subsequente de recozimento, eletroplicação e limpeza, cada link tem um impacto profundo no desempenho final do núcleo. Ao otimizar continuamente o processo de produção do núcleo de cabeçalho frio, o desempenho dos relés no futuro será mais estável e confiável e mais alinhado com a tendência de desenvolvimento de crescente precisão e miniaturização de componentes eletrônicos.